1 Огляд
Метеликовий клапан є важливим пристроєм у системі водопостачання та водовідведення. З розвитком промислових технологій до конструкції та експлуатаційних характеристик метеликового клапана висуваються різні вимоги. Тому тип, матеріал та форму з'єднання слід обґрунтовано вибирати відповідно до умов експлуатації під час проектування та вибору.
Метеликовий клапан є важливим пристроєм у системі водопостачання та водовідведення. З розвитком промислових технологій до конструкції та експлуатаційних характеристик метеликового клапана висуваються різні вимоги. Тому тип, матеріал та форму з'єднання слід обґрунтовано вибирати відповідно до умов експлуатації під час проектування та вибору.
2 Дизайн
2.1 Структура
Запірна частина (метелик) дросельного клапана знаходиться посередині середовища, і її вплив на опір потоку слід враховувати під час проектування.
2.1 Структура
Запірна частина (метелик) дросельного клапана знаходиться посередині середовища, і її вплив на опір потоку слід враховувати під час проектування.
Щодо конструкції засувної пластини засувної засувки великого діаметра, AWWA C504 (стандарт Американської асоціації інженерів водопостачання) передбачає, що засувна пластина не повинна мати поперечних ребер, а її товщина не повинна перевищувати 2,25 діаметра штока клапана.
Поверхня входу води та поверхня виходу води пластини-метелика повинні бути обтічними.
Внутрішні гвинти не можуть виступати за межі пластини-метелика, щоб не збільшувати площу, що контактує з водою.
2.2 Гумове ущільнення
Поверхня входу води та поверхня виходу води пластини-метелика повинні бути обтічними.
Внутрішні гвинти не можуть виступати за межі пластини-метелика, щоб не збільшувати площу, що контактує з водою.
2.2 Гумове ущільнення
Іноді термін служби гумового дросельного клапана короткий, що пов'язано з якістю гуми та шириною ущільнювальної поверхні. Ущільнювальне кільце гумового дросельного клапана повинно бути виготовлене з високоякісних гумових матеріалів, а під час компресійного формування слід дотримуватися технологічних норм. Температуру вулканізації не слід довільно збільшувати, а час можна скоротити, інакше це легко призведе до старіння та розтріскування ущільнювального кільця. Металева ущільнювальна поверхня, що поєднується з гумовим ущільнювальним кільцем, повинна мати достатню ширину, інакше гумове ущільнювальне кільце буде важко вставити. Крім того, допуск форми та положення, симетрія, точність, гладкість та еластичність ущільнювального кільця корпусу клапана та пластини дросельного клапана також впливають на термін служби гумового ущільнювального кільця.
2.2 Жорсткість
Жорсткість є важливим питанням при проектуванні дросельних заслінок, яке пов'язане з такими факторами, як пластини дросельних заслінок, вали клапанів та з'єднання.
Жорсткість є важливим питанням при проектуванні дросельних заслінок, яке пов'язане з такими факторами, як пластини дросельних заслінок, вали клапанів та з'єднання.
(1) Розмір валу клапана Розмір валу клапана зазначено в AWWA C504. Якщо розмір валу клапана не відповідає вимогам, це може призвести до недостатньої жорсткості, витоку через зворотне ущільнення та великого крутного моменту відкриття. Жорсткість валу залежить від співвідношення 1/EI, тобто для покращення жорсткості та зменшення проблеми деформації слід почати зі збільшення EI. E – модуль пружності. Як правило, різниця в сталі невелика, а вибраний матеріал мало впливає на жорсткість. I – момент інерції, який залежить від розміру перерізу валу. Розмір валу клапана зазвичай розраховується на основі комбінації згинання та кручення. Він залежить не лише від крутного моменту, але й головним чином від моменту згинання. Зокрема, момент згинання дросельного клапана великого діаметра значно більший за крутний момент.
(2) Координація отвору вала. Стара версія AWWA C504 передбачає, що вал дросельного клапана є прямим. Після версії 1980 року було запропоновано зробити його коротким з двох валів. Згідно з AWWA C504 та GB12238, довжина вбудованого вала та отвору повинна становити 1,5d. Зазор (значення C) між краєм корпусу клапана та опорним кінцем пластини дросельного клапана в осьовому розмірі японського дросельного клапана вказано, що зазвичай пов'язано з розміром діаметра, який становить від 25 до 45 мм, що мінімізує відстань між опорами вала (значення C), тим самим зменшуючи згинальний момент та деформацію вала.
(3) Структура пластини-метелика. Структура пластини-метелика безпосередньо пов'язана з жорсткістю, тому, окрім форми плоскої пластини, вона здебільшого виготовляється у формі горщика або ферми. Коротше кажучи, це збільшення моменту інерції профілю для підвищення жорсткості.
(4) Конструкція корпусу клапана. Також існують проблеми жорсткості в конструкції корпусу метеликового клапана великого діаметра. Як правило, є кільцеві та поперечні ребра. Фактично, поперечні ребра лише підвищують стійкість і не повинні бути занадто великими. Основними з них є кільцеві ребра. Якщо додати ребра у формі ∩, це буде корисніше для жорсткості, але є проблема поганої технологічності.
2.3 Самозмащувальні підшипники
Більша частина або весь середній тиск на дросельну заслінку (зворотний рух) передається на підшипник через вал, тому підшипник відіграє дуже важливу роль. Деякі іноземні дросельні заслінки легкі та зручні, а клапани малого калібру можна повертати одним пальцем, тоді як деякі вітчизняні дросельні заслінки важкі. Окрім співвісності, симетрії, точності обробки, обробки та якості ущільнення, дуже важливим фактором є змащувальна здатність матеріалу втулки. Стандарт AWWA C504 пропонує, щоб втулка вала або підшипник, встановлений у корпусі клапана, був виготовлений з самозмащувального матеріалу, а втулка вала мала проблеми зі зменшенням тертя та змащуванням, а корозія не допускалася. Без втулки вала, навіть якщо вал клапана виготовлений з нержавіючої сталі, корпус клапана мав проблеми з іржею та адгезією. Використання втулок також може збільшити жорсткість.
Більша частина або весь середній тиск на дросельну заслінку (зворотний рух) передається на підшипник через вал, тому підшипник відіграє дуже важливу роль. Деякі іноземні дросельні заслінки легкі та зручні, а клапани малого калібру можна повертати одним пальцем, тоді як деякі вітчизняні дросельні заслінки важкі. Окрім співвісності, симетрії, точності обробки, обробки та якості ущільнення, дуже важливим фактором є змащувальна здатність матеріалу втулки. Стандарт AWWA C504 пропонує, щоб втулка вала або підшипник, встановлений у корпусі клапана, був виготовлений з самозмащувального матеріалу, а втулка вала мала проблеми зі зменшенням тертя та змащуванням, а корозія не допускалася. Без втулки вала, навіть якщо вал клапана виготовлений з нержавіючої сталі, корпус клапана мав проблеми з іржею та адгезією. Використання втулок також може збільшити жорсткість.
2.4 З'єднання вала та пластини-метелика
Вал і метеликова пластина метеликового клапана малого діаметра переважно з'єднуються шпонкою або шліцями, також можна використовувати полігональне з'єднання вала або штифтове з'єднання. Вал і метеликова пластина метеликового клапана великого діаметра здебільшого з'єднуються шпонками або конічними штифтами. Наразі все більше валів і дисків з'єднуються штифтами. З'єднувальний штифт може пошкодитися в складних умовах експлуатації. Це головним чином пов'язано з виробничими причинами. Серед них слід звернути увагу на погану точність анастомозу, невідповідний розмір штифта, недостатню твердість штифта або невідповідний матеріал тощо. Вал і метеликова пластина великого метеликового клапана можуть бути з'єднані спеціальним методом.
Вал і метеликова пластина метеликового клапана малого діаметра переважно з'єднуються шпонкою або шліцями, також можна використовувати полігональне з'єднання вала або штифтове з'єднання. Вал і метеликова пластина метеликового клапана великого діаметра здебільшого з'єднуються шпонками або конічними штифтами. Наразі все більше валів і дисків з'єднуються штифтами. З'єднувальний штифт може пошкодитися в складних умовах експлуатації. Це головним чином пов'язано з виробничими причинами. Серед них слід звернути увагу на погану точність анастомозу, невідповідний розмір штифта, недостатню твердість штифта або невідповідний матеріал тощо. Вал і метеликова пластина великого метеликового клапана можуть бути з'єднані спеціальним методом.
2.5 Довжина конструкції
Конструкційна довжина дросельного клапана розвивається до короткої серії, але такий підхід має бути обережним. Оскільки довжина конструкції занадто коротка, щоб вплинути на міцність. Міжнародні стандарти встановлюють конструктивну довжину короткої серії фланцевих дросельних клапанів, але конструктивну довжину клапана з вищим тиском не слід скорочувати, інакше виникнуть проблеми, особливо для крихких матеріалів, таких як чавун.
Конструкційна довжина дросельного клапана розвивається до короткої серії, але такий підхід має бути обережним. Оскільки довжина конструкції занадто коротка, щоб вплинути на міцність. Міжнародні стандарти встановлюють конструктивну довжину короткої серії фланцевих дросельних клапанів, але конструктивну довжину клапана з вищим тиском не слід скорочувати, інакше виникнуть проблеми, особливо для крихких матеріалів, таких як чавун.
Nortech є одним з провідних виробників промислової арматури в Китаї з сертифікатом якості ISO9001.
Час публікації: 20 серпня 2021 р.